Blog

şığı nasıl ölçeceğinizi veya bir lambanın kaç watt tükettiğini bilmek ister misiniz? Bu soruların cevaplarını, hesaplamaları ve daha fazlasını aydınlatma ölçümlerine yönelik bu derinlemesine 2 bölümlük kılavuzda bulacaksınız. Aydınlatma ölçümleri blogumuzun 2. bölümü Aydınlatma, Parlaklık, Lüks ve Ayak Mum ölçümlerini kapsar.

Lümen nedir?

Işık gücü veya ışık akısı, kaynağın saniyede her yöne yer değiştirdiği ışık miktarını ölçer ve lümen (lm) olarak ifade edilir. Işık akısı yalnızca 400-750km civarında görünür dalga boylarında yayılan ışığı ölçer.
Lümenlerin bir ışık gücü veya akı birimidir.
Işık gücü veya akı, bir lamba ambalajında lümen olarak işaretlenmiştir ve bu objektif bir ölçümdür. Lümenler ışığı kaynaktan gelen her yöne ölçer. Bu ışık ölçümleri mekana göre değişir.
Ayak mumu ve lüks gibi terimler genellikle ışığın yoğunluğunu tanımlamak için kullanılır.

Işık yoğunluğunu anlama

Kandela, bir açıdan ışık miktarının objektif bir ölçümü olarak kullanılan bir ışık şiddeti birimidir. Aydınlatma için etkili bir ışık ölçümü değildir, ancak genellikle el fenerlerinde, spot ışıklarında ve lazer işaretçilerdeki kandelayı ölçmek için kullanılır.
Kandelanın Tanımı: ışık şiddeti kandela cinsinden ölçülür. Terim, bir mumun bir kandela yaydığı yanlış inancından gelir. Mevcut tanım okumasıyla ışık ölçüm kuralları daha katı hale geldi,
“Kandela, belirli bir yönde, 540 x 10 frekansında monokromatik radyasyon yayan bir kaynağın ışık yoğunluğudur.12 hertz ve bu yönde 1/683 watt ışık yoğunluğuna sahip steradiyen.”Kimden http://physics.nist.gov/cuu/Units/current.html

Lümen ve ışık şiddeti özeti

Her şeyi özetlemek için,

• Işık akısı, ışık kaynağı tarafından yayılan toplam ışık miktarını ölçer
• Bir lümen, bir ışık akısı birimidir
• Işık şiddeti, tek bir yönde yayılan ışık miktarını ölçer
• Kandela, ışık yoğunluğunun bir birimidir

Lümenleri ve kandelaları açıklamanın bir yolu, yanan bir mumun üzerine bir metre şeffaf bir küre yerleştirmeyi hayal etmektir. Mum, her yöne eşit olarak bir kandela üretir. Kürenin ortasında 1 metrekarelik bir delik açtığınızda, bir lümen ışığınız olur.
Pratik terimlerle
ifade edersek, Çok yönlü bir ışık istediğinizde lümenlere bakın. Bir el fenerinin parlaklık seviyesini bilmek istediğinizde kandela derecesini kontrol edin.

Lümen ve Kandelanın Hesaplanması

• 1 lm = bir lümen
• 1 cd = bir kandela
• sr = steradiyen (kare radyan, genel bir kürenin bir kare radyan denklemi kullanılarak hesaplanabilir A = r2, ile r Bir kürenin yarıçapını temsil eder.

Formül şöyle görünecektir,

• 1lm = 1cd * 1
• 1 lümen = 1 kandela; 1 kandela yoğunluğuna sahip bir ışık kaynağı, 1 metrekare yüzey alanına sahip bir kürede 1 lümen ışık akısı üretir.

Aynı denklem size küreden gelen ışık akısını da verecektir. İlk adım, kürenin yüzey alanını hesaplamaktır.

• 4π r2 = 4*3,14*1=12,56 sr

Önceki denklemi 1lm = 1cd * sr ve 1cd’nin ışık yoğunluğunu 12.57 m2’deki kürenin yüzey alanı ile birlikte alarak hesaplayabiliriz:

• 1lm = 1cd * 12,57 sr
• lm= 12,57; 1 kandela yoğunluğuna sahip bir ışık kaynağı,1 metre yarıçaplı (veya 12.57m2 yüzey alanı) bir kürede 12,57 lümen ışık akısı üretir.

Kandelaları bulmak için aynı hesaplamayı kullanırsınız.

• 1cd = 1lm / sr

Yeni formül 1cd = 1 lm / sr ve 700lm’lik bir ışık akısı ve 12.57 m2’lik bir küre yüzey alanı girerek ampulün ışık yoğunluğunu hesaplayabiliriz:

• 1lm / sr = 1cd
• 700lm / 12,57 sr ≈ 56 cd

Aynı formül size steradian’ı da verir. Bu örneği kullanarak cevap bir steradyandır.

Lümenler, Kandelalar ve Görüş Açıları

1CD = 1lm / sr denklemini kullanarak, kandelaları veya ışık yoğunluğunu artırarak ve steradyenleri azaltarak görüntüleme veya tepe açısını bulabilirsiniz. Bunun tersi, görüş açısının fikstürün ışık yoğunluğuyla orantılı olduğunu göstermek için denklemi kullandığınızda geçerlidir.
Bir ışık demetinin tepe açısını belirlemek istediğinizde farklı bir formül kullanmanız gerekir. Tepe açısı, ışık yoğunluğunun %50 azaldığı eksen noktasında bulunur.
Tepe açısını derece cinsinden ölçmek,
Ω = 2π(1−cos(α/2))
40° ‘ lik bir tepe açısı kullanarak denklem aşağıdaki gibidir,

• Ω = 2π (1-cos (40/2))
• Ω ≈ 2*3,14*(1-0,94)
• Ω ≈ 6,28*0,06
• Ω ≈ 0,38 sr

1 Kandela yoğunluğuna ve 40° görüş açısına sahip bir armatürün ışık akısını hesaplarken, yeni denkleminiz,

• 1lm = 1cd * sr
• lm = 1*0,38
• lm ≈ 0,38

Tepe açısını veya steradyanları bulmak için tam denklem şöyledir,

• Φ=I2π(1−cos(α/2))
• lümen = kandela*2π*(1-cos (tepe açısı/2)
• Φ – ışık akısı (lm)
• I-ışık şiddeti (cd)
• π-sabit (≈3,14)
• α-tepe açısı (°)

Lümenleri ve steradyanları bu denkleme ekleyerek kandelaları bulabilirsiniz,

• I = Φ/(2π*(1-cos½*α))
• kandelalar = lümen/(2π*(1-cos½*tepe açısı))

Denklemi pratik kullanıma sokmak. 40° tepe açısına sahip 3cd ışık yoğunluğu üreten bir lambanız var ve denkleminizin ışık kaynağı için lümenleri bilmek istiyorsunuz,

• Φ=I2π(1−cos(α/2))
• lm = 3cd * 2 * π * (1-cos (40°/2))
• lm = 18,84*0,06
• lm ≈ 1,13 (40° tepe açısında 3cd ışık yoğunluğuna sahip aydınlatma armatürü yakl. 1,13 lümen)

Görüş açısını 70° ‘ ye yükselterek ve ışık yoğunluğunu 3cd’ye yükselterek lümen çıkışı da artmalıdır.

• lm = 3cd * 2 * π * (1-cos (70°/2))
• lm ≈ 3,39

Tepe açısının arttırılması ve ışık yoğunluğunun aynı bırakılması, lümen çıkışının da arttığını gösterir. Peki ya denklemi tersten test etmeye ne dersiniz? Tepe açısı 70° ‘ de kalırsa ancak ışık yoğunluğu 1,5 cd’ye düşerse, ışık kaynağı daha az lümen üretmelidir. Formülü kullanma,

• lm = 1,5 cd * 2 * π * (1-cos (70°/2))
• lm ≈ 1,69